Application of epoxy resins in electronics and optoelectronics. Part I. Mechanical properties and thermal stability of epoxy resins used for encapsulation of electronic devices

Evolution of storage and loss moduli during conversion progress of the filled epoxy system EPY ® (Epidian 6 with triethylenetetramine), applied for the production of machine foundation chocks, was studied using dynamic mechanical thermal analysis (DMTA). The results obtained and the results previously reached by differential scanning calorimetry (DSC) and rotational viscometry made possible to determine the diagram glass transition temperature-temperature-property (TgTP) for the investigated system, where Tg is the direct measure of conversion and P denotes property under investigation -loss modulus. This way of using T g in this diagram makes possible the linearization of the relationships among the temperatures corresponding to the maxima and minima of the physical properties and the extent of cure. The lines within T g TP diagram show the courses of structural transformations during cure i.e. glass transition (T g ), β-transition (T β ) and gelation ( gel T g ). The diagram lines separate several regions which are dependent on the extent of cure and the material shows different physical properties within each of them. TgTP diagram calculated for the EPY ® material can facilitate understanding of the relationships among transitions and material properties.

mentioning

confidence: 99%

Glass transition temperature-temperature-property (TgTP) diagram for EPY epoxy system

Urbaniak

2008

“…Istotne zastosowania kompozycji epoksydowych w elektronice stanowi¹ p³ytki drukowane i hermetyzacja elementów uk³adów scalonych [7,8]. Kompozycje u¿ywane w pierwszym z tych kierunków podzielonow zale¿nooeci od wykorzystanego rodzaju ¿ywic epoksydowych -na nastêpuj¹ce grupy systematyczne [9]:…”

unclassified

Thermal and dielectric properties of some epoxy compositions

Pokorska-Mlodzinska

Pokorska²,

Spadło³

2007

W³aoeciwooeci termiczne i dielektryczne niektórych kompozycji epoksydowychStreszczenie -Zbadano w³aoeciwooeci termiczne (wartooeci temperatury zeszklenia T g ) ooemiu kompozycji epoksydowych z³o¿onych z rozmaitych handlowych ¿ywic epoksydowych i epoksynowolaków, utwardzanych sam¹ ¿ywic¹ nowolakow¹ lub ¿ywic¹ t¹ w po³¹czeniu z dicyjanodiamidem, w obecnooeci 2-etylo-4-metyloimidazolu jako katalizatora. Odrêbny uk³ad stanowi³a kompozycja nr 1 (por. tabela 1) utwardzana wy³¹cznie trietylenotetraamin¹ bez katalizatora. Wszystkie badane kompozycje, z wyj¹tkiem tej ostatniej, mia³y zbli¿one, wysokie, niezale¿ne od sk³adu wartooeci T g (oerednio 188 o C). Okreoelono te¿ w³aoeciwooeci dielektryczne (przenikalnooeae elektryczn¹ ε i wspó³czynnik stratnooeci dielektrycznej tg δ) trzech spooeród omawianych uk³adów. Scharakteryzowano zale¿nooeae tych w³aoeciwooeci od temperatury (20-200 o C) i czêstotliwooeci (0,01-10 000 Hz). Ustalono, ¿e dwie zbadane kompozycje (nr 6 i 7 z tabeli 1) spe³niaj¹ w warunkach T < Tg wymagania stawiane wyrobom elektronicznym i elektrotechnicznym. S³owa kluczowe: kompozycje epoksydowe, sk³ad, temperatura zeszklenia, przenikalnooeae elektryczna, wspó³czynnik stratnooeci dielektrycznej.THERMAL AND DIELECTRIC PROPERTIES OF SOME EPOXY COMPOSITIONS Summary -Thermal properties (glass transition temperature Tg values) of the eight epoxy compositions consisted of various commercial epoxy resins and epoxy-novolaks, cured with novolaks themselves or combined with dicyandiamide in the presence of 2-ethyl-4-methylimidazole as a catalyst (Table 1). Composition 1 was another system cured just with triethylenetetramine, without a catalyst. The compositions tested, except for the last one, showed similar high T g values (on average 188 o C), independent on the composition constitution. Dielectric properties (dielectric constant ε and loss factor tg δ) of three compositions were determined. Dependences of these properties on temperature (20-200 o C) and frequency (0.01-10 000 Hz) were characterized (Table 2-4). It was found that two compositions (No. 6 and 7 in Table 1) fulfill the requirements for electronic and electrical engineering goods, at T < Tg conditions.

“…np. [1][2][3][4]). Dziêki znakomitej adhezji do wielu materia-³ów stanowi¹ one ponadto najodpowiedniejsz¹ matrycê polimerow¹ do otrzymywania kompozytów zawieraj¹cych w³ókna.…”

unclassified

“…1) Zak³ad Karbochemii PAN, ul. Sowiñskiego 5, 44-121 Gliwice 2) Instytut Przetwórstwa Tworzyw Sztucznych "Metalchem" w Toruniu, Oddzia³ Zamiejscowy w Gliwicach, ul. Chorzowska 50, 44-100 Gliwice 3) Politechnika Rzeszowska, Wydzia³ Chemiczny, Aleja Powstañców Warszawy 6, 35-959 Rzeszów * ) Autor do korespondencji -e-mail: ula@karboch.gliwice.pl…”

unclassified

Modification of epoxy-novolak compositions with reactive rubbers and coal as a filler

Szeluga¹,

Kurzeja²,

Galina³

2006

Modyfikacja kompozycji epoksydowo-nowolakowej reaktywnymi kauczukami oraz nape³niaczem wêglowym Streszczenie-Zbadano wp³yw dodatku (ilooeci i rodzaju) kauczuków butadienowo-akrylonitrylowych o ³añcuchach zakoñczonych grupami kwasowymi (CTBN) b¹dŸ epoksydowymi (ETBN) na w³aoeciwooeci mechaniczne oraz morfologiê kompozycji epoksydowej sk³adaj¹cej siê z ma³ocz¹steczkowej ¿ywicy epoksydowej typu eteru diglicydylowego bisfenolu A ("Epikote 827"), nowolaku fenolowo-formaldehydowego (NZ) i 16 % mas. proszkowego nape³niacza organicznego typu wêgla o oerednim stopniu metamorfizmu. W³aoeciwooeci mechaniczne oceniano metod¹ statyczn¹ i dynamiczn¹ (DMTA). Do badania morfologii zastosowano mikroskopiê optyczn¹ i transmisyjn¹ (TEM). Analiza DMTA wykaza³a wp³yw ilooeci CTBN i ETBN na modu³ zachowawczy (E') w ca³ym przedziale temperatury pomiaru (od temperatury pokojowej do 250 o C). Wp³yw dodatku kauczuków na temperaturê zeszklenia (Tg ocenian¹ jako maksimum tg δ) badanych usieciowanych kompozycji jest nieznaczny. Stwierdzono, ¿e obecnooeae wy³¹cznie nape³niacza wêglowego pogarsza wytrzyma³ooeae mechaniczn¹ i udarnooeae kompozycji, natomiast wprowadzenie do niej uk³adu nape³niacz wêglowy/kauczuk niweluje to niekorzystne oddzia³ywanie. Ustalono, ¿e na w³aoeciwooeci mechaniczne du¿y wp³yw wywiera morfologia i separacja faz. Optymalna ilooeae kauczuku (CTBN lub ETBN) wprowadzanego do kompozycji z nape³niaczem wêglowym b¹dŸ bez nape³niacza wynosi 6 % mas., albowiem taka ilooeae kauczuku nie powoduje jeszcze obni¿enia Tg kompozycji. S³owa kluczowe: ¿ywice epoksydowe, modyfikacja, reaktywne kauczuki, nape³niacz wêglowy, separacja faz, w³aoeciwooeci mechaniczne, morfologia. MODIFICATION OF EPOXY-NOVOLAK COMPOSITIONS WITH REACTIVE RUBBERS AND COAL AS A FILLER Summary-The effects of types and amounts of the additives: butadiene-acrylonitrile rubbers, with carboxyl or epoxy groups as chain ends (CTBN and ETBN, respectively), on mechanical properties and morphology of epoxy composition consisting of low molecular weight epoxy resin, type Bisphenol A diglycidyl ether ("Epikote 827"), phenol-formaldehyde novolak (NZ) and up to 16 wt. % of coal showing medium metamorphism degree as a filler, were investigated. Mechanical properties were evaluated using static (Table 1) and dynamic methods (DMTA, Fig. 1-6). Optical microscopy and transmission electron microscopy (TEM) methods were used to study the morphology of the products. DMTA analyses results showed the effects of CTBN and ETBN on storage modulus (E') in the whole range of measurement temperature (from room temperature up to 250 o C). The effect of rubber addition on glass transition temperature (Tg, evaluated as maximum tg δ) of tested cured compositions is marginal. It was found that the addition of only coal filler deteriorated mechanical strength and impact strength of the composition while introduction of a system: coal filler/rubber did not cause that adverse effect. It was also found that morphology and phase separation influenced the mechanical properties significantly (Fig. 7-10...